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关于混凝土灌注桩完整性检测方法的研究

2019-11-28

建材发展导向 2019年6期
关键词:芯法灌注桩桩基

林 然

(珠海市建设工程质量监督检测站,广东 珠海 519000)

目前,我国建筑行业检测混凝土灌注桩桩身完整性的主要方法是反射波法、超声波法及钻芯法。钻芯法属于直接检测方法,而另外两种则属于间接检测方法。这三种检测方式各有优势与局限性,工作人员需根据具体检测对象及施工现场环境形成科学检测方案,最终选择合适的检测方式。

1 混凝土灌注桩完整性检测方法

1.1 反射波法

反射波法的理论基础对其适用范围有一定要求,如桩基截面基本恒定,桩基整体为同性的均质体,桩基总体长度与粗细比、激振频率都有一定限制范围。只有严格遵守其限制范围内所需要的要求,才能在检测混凝土灌注桩使保证其数值的准确性。在实际检测过程中,使用反射波法主要是在检测桩机顶端施加激振信号,使其产生应力波,应力波在装机上下传播过程中,一旦遇到阻碍和桩基最底端时将会产生反射波,工作人员通过分析反射波的信号接收时间、反射波幅值及波形图像特征,结合事先勘察的地质条件、施工人员的操作工艺及具体施工状况来判断装机的完整性,最终完成检测工作。

1.2 超声波法

超声波检测法又称桩内跨孔透射法,主要是在即将被检测的桩机内部事先埋设两根或两根以上的声测管作为检测通道,两根声测管需呈现竖直平行状态。在进行检测时需在声测管中灌注无杂质清水作为耦合剂,将超声脉冲发射换能器与接收换能器安置在不同的声测管中,利用超声脉冲穿透桩基混凝土,并使用接收换能器接收相关信息,并在仪器上显示超声波形,利用超声波从混凝土冲出后的第一道波形、振幅及其频率等参数,由专业人士分析混凝土灌注桩桩身是否存在缺陷,或利用波形变化来观察其是否存在缺陷,这便是超声波检测法。

1.3 钻芯法

钻芯法主要是由检测人员在桩基某一处利用专业设备钻取混凝土芯样,同时钻取恰当深度的桩基底部岩石层芯样,对两者的状态及强度进行检测的检测方法,这种检测方法会对建筑现场造成一定破损。但钻芯法在实际检测过程中,桩基整体混凝土的强度、桩基长度、桩基底部沉渣厚度、桩基底部岩石土壤层性状等内容数据均为现场直接检测得到,真实性、准确性较高,这也是钻芯法在混凝土灌注桩静载检测中不可替代的重要原因。

2 不同检测方法的实际对比

2.1 反射波法与超声波法的对比

在实际使用超声波法和反射波法在进行混凝土灌注桩桩身静载检测时,两者方式可以互相补充、互相配合,解决实际检测时可能存在的一些疏漏和缺陷。

如某工程的钻孔桩T2 号桩端持力层设计材料为全风化花岗岩材料,根据相关人员的工作检测,可得出超声波检测结果为-18.1m 处置桩基底部存在明显缺陷。参照行业相关规范及企业要求,定其为III 类桩。根据专业人员检测能得出以下结论:桩基头部不够平整,检测曲线存在一定高频杂波。结合先前的超声波检测结果可以判断该混凝土桩基桩身较为完整,桩身头部持力层基本符合建筑需求与行业要求。但由于检测人员未能及时判断底层沉渣结果,因此需利用超声波法进一步完成检测。根据相关检测结果可知,该混凝土桩基桩身结构完整连续,各处粗细骨料分布状态基本均匀,其持力层同样符合建筑建设需求,因此将其完整性判定为I类桩。

又如某工程钻孔桩1 号到11 号,其桩端持力层设计材料为微风化花岗岩材料。由于在预埋声测管时并未将其直接放置到桩身底部,导致超声波检测结果不能对桩身底部进行完整评测,因此需对其进行二次检测,在利用反射波法对其进行检测时,检测人员发现其桩身完整性与超声波检测法得到的结果基本相同,检测人员可根据相关数据判断其持力层设计符合建筑需求,因此,该混凝土灌注桩桩身最终被评定为I 类桩。

2.2 反射波法与钻芯法的对比

反射波法与钻芯法在实际检测过程中,最终检测结果可能存在较大差别。反射波法的理论原理导致其检测工作只能在类似或接近原本假设条件的情况下,才能得到准确数值,否则会出现较为明显的误判情况。反射波法测试曲线最终反映的内容为桩截面总抗阻的大概变化,但若混凝土灌注桩桩身本身没有出现明显的抗阻界面,在其测试曲线上就不会出现直接反应。钻芯法主要是根据现场采样进行检测最终得到相关数值,其检测结果直接明确,可保证最终检测结果了断准确,钻芯法唯一存在缺陷便是会对施工现场及桩身本身造成破坏。因此,在进行实际检测过程中,检测人员可事先应用反射波法对测试曲线进行分类,在得到相关数据之后利用钻芯法取样检测,保证最终检测结果能反映实际建设情况。

2.3 钻芯法与超声波法的对比

超声波法与钻芯法的检测结果在桩端处表现出较大差异性,在桩身处检测结果基本一致。出现这种情况的主要原因是超声波检测法在桩身处检测结果能真实反映其混凝土现状,但却无法准确得出桩端的检测结果,而钻芯法则是利用芯样对桩身从上到下进行全面评价。因此,在实际检测过程中,工作人员可事先使用超声波法检测桩身曲线,之后利用钻芯法取样检测,能更加真实反映混凝土灌注桩实际情况。

如某工程钻孔桩98 号桩超声波检测结果为-20.50m 至桩基底部存在明显缺陷,最终被定为Ⅳ类桩。但在使用钻芯法进行检测后,发现其桩深约5.58 米至6.28 米处处可见蜂窝麻面,桩身其余部位混凝土结构完整连续,粗细骨料分布状况较为均匀,其他性能均符合设计要求,最终将其评定为II 类桩。

3 安全事项

在进行检测之前,有关单位应当安排专业人士对即将检测桩基所在工程现场进行勘察与信息收集,并得到最终的地质地基勘察报告,结合建筑单位提供的相关信息了解即将检测现场的具体情况。地质条件的不同与建筑场地安置的差异都会对混凝土灌注桩静载检测结果造成直接影响。因此,检测单位必须提前调查现场情况,以确保使用检测方式满足现场需求,保证数据的准确性与真实性。

检测过程中,施工单位需检测单位相互配合,才能保证整个检测过程顺利进行。在正式开始检测前,施工单位应安排专业人士对即将接受测试桩基的桩头进行处理,做好测试桩桩帽,以保证整个检测过程科学合理。在进行检测时,施工人员应全程陪同检测人员,避免建筑工地现场发生意外。检测人员须在检测工作完成过程中及时记录相关检测数据信息,避免出现遗漏或偏差。

检查结束之后,检测人员应及时将所收集信息数据提交到检测单位相关部门手中,对该数据进行整合、分类、分析得出所需数据。

4 结语

根据文中内容可知,反射波法、超声波法与钻芯法是混凝土灌注桩静载检测三种常用方法,不同的检测方法之间检测结果存在一定差异。检测人员需根据现场具体情况及建筑类型选择合适的检测方法,以此保证检测结果的有效性与准确性。三种检测方式各有优点,也各有局限性,在建筑工地具体应用过程中受其局限性影响会出现各种问题。为解决相关问题,保证检测人员与施工人员人身安全,有关部门与企业应当制定科学合理的检测方案,以最有效的方式完成检测工作。工作人员也应当以规定标准严格执行工作程序,综合三种方法互相补充,相互验证检测数据,不但能保证最终检测数据的准确性与真实性,还能保证自身人身安全。

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